点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:他用一个一个原子 垒起中国量子算力
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

他用一个一个原子 垒起中国量子算力

来源:科技日报2021-05-17 09:41

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  周一有约

  单比特、两比特、三比特、六比特……比特数增长的每一步,对中国科学技术大学教授、国家重大研究计划“半导体量子芯片”首席科学家郭国平与团队来说,都是量子计算研究领域的一大步。他们多年追逐量子中国梦,实现零的突破,跟上国际先进科研机构的节奏。

  郭国平说,研究量子计算就像“用一个一个原子垒起一座金字塔”一样难,但为了中国早日有“量子算力”,他愿为此奋斗终生。

  “愣头青”走进量子计算

  在蒸汽机时代,马力就是国力;在信息时代,算力就是国力。

  中国,一定要有自己的“量子算力”!15年前,一位在国内接触量子算力的大学生开始萌发心中的理想。

  1977年出生的郭国平是江西南昌人,1996年考入中国科学技术大学。在这里,他接触到著名量子信息学家郭光灿的研究团队,开始学习量子光学,从事量子通信及量子信息器件研究。

  2005年,郭国平因为量子通信科研成果获得中国科学院院长特别奖,同年获得中科大博士学位并留校。但是,他做出了一个“很傻”的决定,放弃已经做得风生水起的量子通信研究,改做量子计算。

  20世纪80年代,诺贝尔奖获得者理查德·费曼等人提出构想,基于两个奇特的量子特性——量子叠加和量子纠缠构建“量子计算”。相较于电子计算机,量子计算机理论上的运算能力将有几何级数的增长,被认为是下一代信息革命的关键动力。

  “那时候我被认为是‘愣头青’。量子计算当时在国内的基础近乎空白,与先发国家差距巨大,研究很花钱,又难出论文。”郭国平说,他愿做“愣头青”,因为“这个东西对国家太重要了”。

  从芯片设计到纳米加工、检测、软件编程,量子计算机涉及物理、机械、软件等多个学科。在导师支持下,郭国平建立了半导体量子芯片研究组,竞争国际量子计算的制高点。

  经过艰苦努力,研究组在国内首次实验实现了量子霍尔效应,并先后实现了基于半导体的单比特、两比特、三比特量子计算。

  卖房缓解资金紧张

  近年来,量子计算研究进展迅速,但产业发展刚起步。“由于缺乏对口的企业,我们早期毕业的博士生可谓‘毕业就失业’。”郭国平的第一个博士生张辉说,他毕业后在上海从事金融相关的工作。

  人才的流失、产业的缺位,让郭国平坐不住了。

  2017年,40岁的郭国平驶上了又一段人生新航道,在实验室里二次创业办起公司——合肥本源量子计算科技有限责任公司。“本源量子”寓意“量子技术追溯科技本源”。

  “本源创立之初就是肩负国家使命和个人的情怀理想。我们希望在量子计算上,能够为国家抢到足够多的核心专利,让中国能够在全球量子计算科研领域占有一席之地,能够紧跟国际领先的科技步伐。”郭国平说。

  公司初创期间,资金匮乏时,郭国平卖掉自己的一套房子保住公司;公司走上正轨后,郭国平名下股份估值近亿元人民币,他将这些股份无偿分给研发团队的年轻人。

  如同一颗磁石,本源吸引来了投资,更吸引了一批与张辉一样的量子专业毕业生回归。团队从2017年的10余人,到如今的上百人,研发人员占比超过75%,研究生学历人才超40%。

  “人才是本源量子最大的优势,也是量子计算领域最重要的资源。量子力学有两个概念叫‘纠缠’和‘相干’,我跟学生说,你们现在散落在全球各个地方,有一天我们会‘再纠缠,永相干’,希望你们都能‘若有战,召必回’。”郭国平说。

  去年9月,在郭国平带领下,团队自主研发六比特超导量子计算云平台正式上线,全球用户可以在线体验来自中国的量子计算服务。

  “夸父”逐日永不停歇

  切割硅基板、在长宽不到一厘米的芯片板上焊线、芯片样品检测分析……出自郭国平团队之手的第一代超导量子芯片被命名为“夸父”。

  逐梦的故事每天都在上演。

  这几年,哪怕是节假日,郭国平不是在实验室,就是在去往实验室的路上。在他看来,如今每一分、每一秒都弥足珍贵。目前,世界多国在研制量子计算机,这是一条无形的赛道,都在朝着实现通用型量子计算机的目标努力。

  合力,此时显得尤为迫切。郭国平告诉记者,量子计算机的研发,需要多种不同学科、不同产业方向的融合协作,全社会的共同努力。只有越来越多不同行业的企业加入研发,才能让量子计算有更多应用场景,从而极大地推动量子计算机的研制效率。基于这一初衷,本源量子构建了量子计算产业联盟,与金融、生物制药、化学材料、人工智能等产业开展合作。

  “我相信,量子计算最终可以服务于我们的衣、食、住、行、医。”谈及未来,郭国平眼里有光:量子计算能够扩展科学界对分子结构和特性进行模拟的能力,有望为新一代药物和疫苗研发、新材料的设计、智能制造等模拟设计提供更强大的工具。

  目前,他们已在研发下一代超导量子芯片与量子计算机控制系统,预计今年推出第二代20比特的“悟源”超导量子计算机,未来两年内实现50比特到100比特的量子计算机。

  “我们目前取得的成绩,只是‘万里长征’走出的一小步。”郭国平说。“但是,正如蒸汽机第一次被装在马车上,谁能想到它孕育着改变世界的力量。”(代 群 徐海涛 陈 诺)

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 交通运输系统最大航标船海口列编

  • 海鸥舞动老码头

独家策划

推荐阅读
我国在4个国家开展6处文物古迹保护修复,49项中外联合考古项目涉及28个国家和地区,用实际行动践行全球文明倡议、不断丰富世界文明百花园。
2025-11-13 07:07
由四川省人民政府主办的2025世界动力电池大会12日在宜宾市开幕。
2025-11-13 04:55
据估算,太阳每秒钟释放的能量,可供全人类使用约70万年。模拟太阳来产生无尽的清洁能源,也因此成为人类的“终极能源梦想”。
2025-11-13 04:55
日前,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所、中科合肥智能育种加速器创新研究院联合发布重要成果:全链条机器人育种家“小海”与“海霸设施”小麦快速育种商业化服务平台同步启动,标志着我国在智能育种装备与工程化应用上取得关键突破。
2025-11-13 04:55
日前,记者从全球规模最大的恐龙蛋化石遗址——湖北青龙山恐龙蛋化石群国家级自然保护区获悉,数字化档案建设团队正为库藏的每一枚较完整恐龙蛋化石,赋予由“保护区名称—化石产地名称—库藏箱编号—标本编号”构成的唯一“身份证ID”。这标志着该保护区首次实现恐龙蛋化石专属标识管理。
2025-11-13 04:55
困扰无数人的睡眠问题,终于有一部纪录片说清楚了!
2025-11-13 08:55
国家卫生健康委百万减残工程专家委员会主任委员、中国医学科学院北京协和医学院院校长吉训明介绍,目前,全国已有20个省份成立减残工程专委会,8个省份正在积极推进。
2025-11-12 07:24
2025年是中国科学院院士、我国理论物理学奠基人、“两弹一星功勋奖章”获得者彭桓武诞辰110周年。
2025-11-12 07:23
由中国科学院昆明动物研究所牵头,联合国内外多家科研机构组成的研究团队,通过对现存及灭绝长臂猿的大规模基因组测序与比较分析,系统阐明了长臂猿科的演化历程、种群动态及其标志性长臂表型的遗传基础,为全球长臂猿的保护行动提供了新的科学见解,相关研究成果日前发表于国际学术期刊《细胞》。
2025-11-12 05:10
11月11日,长征八号甲遥五运载火箭在海南商业航天发射场成功实施转运,计划择期发射。
2025-11-12 05:10
近日,中核集团中国原子能科学研究院主导建设的量子放射性计量实验室及电离辐射计量级设备“一线多用”产研平台正式投入运行,成功填补我国在低温量子磁量热计领域的空白。
2025-11-12 05:10
在数据管理与使用方面,《实施方案》提出,实行物流公共数据分类分级管理,规范开展数据授权运营,扩大路网、轨迹、企业、人员等关键数据供给。
2025-11-11 10:03
中国科协日前发布的《中国科技期刊发展蓝皮书(2025)》显示,我国科技期刊总量持续增加,从2023年的5211种提升至2024年的5325种,整体影响力稳步提升。
2025-11-11 10:04
空天地一体化网络作为国家信息化的重要基础设施,其战略意义远超普通通信技术范畴,它不仅是我国实现信息全球覆盖、自主创新的必由之路,更是在数字时代掌握发展主动权的关键布局。
2025-11-11 10:02
拔尖创新人才培养不是考验瞬间爆发力的短跑,而是需要长期持久力的马拉松。 在课程体系搭建上,北航实验学校打造了“五级阶梯式”科技创新人才贯通培养课程群,实现从基础普及到进阶的无缝衔接。
2025-11-11 10:00
日前,国务院办公厅印发《关于加快场景培育和开放推动新场景大规模应用的实施意见》(以下简称《意见》),对相关工作作出部署。
2025-11-11 09:50
11月9日,国航C919重飞“两航起义”航线主题航班从香港飞抵天津,重温76年前“两航起义”的北飞航程,致敬“两航起义”爱国壮举。“两航”后代陈绍曾介绍,76年前,“两航起义”飞行员从香港驾驶12架飞机飞抵北京、天津,建设新中国民航事业。
2025-11-10 10:10
“超级细菌”指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌。研究人员在一种常用药物的生产流程中意外发现一种很有前景的强效抗生素,能够杀死耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等“超级细菌”。
2025-11-10 10:09
11月9日,2025年世界互联网大会乌镇峰会在浙江乌镇闭幕。世界互联网大会秘书长任贤良用“聚焦构建网络空间命运共同体理念”“关注创新发展热点议题”“不断擦亮峰会品牌”“持续贡献智慧力量”概括了本届峰会的特点。
2025-11-10 10:08
使用供暖设备有哪些注意事项?一起来看!
2025-11-10 10:17
加载更多